本发明属于压缩机技术领域，涉及一种螺杆压缩机，尤其涉及一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机。
背景技术：
两级压缩螺杆压缩机的工作过程是气体进入第一级工作腔，在工作腔与润滑油混合被压缩增压后进入级间冷却通道，经过级间喷油冷却进入第二级工作腔，压缩增压排出压缩机完成整个压缩过程。
为了实现这个过程，目前市场上的两级螺杆压缩机主机采用高、低压级一体式设计，结构上采用上下分布，低压级位于上方，高压级位于下方，采用一个主动齿轮驱动两个从动齿轮，两个从动齿轮分别与低压级和高压级阳转子联接，从而驱动两级转子运行；在高压级排气、低压级吸气通道中增加喷油降低中间气体温度，降温后的压缩气体进入第二级转子进行二次压缩增压后排出压缩机；
传统的两级压缩螺杆压缩机采用上、下布置，通常第一级机体与第二级机体为一个铸件，内部设置联接通道，该通道与齿轮箱隔开，驱动上采用一个主动齿轮驱动两个从动齿轮，两个从动齿轮分别与低压级阳转子和高压级阳转子联接，结构复杂。
对于这种两级螺杆主机而言，一体化机体体积太大、重量重、结构复杂；齿轮副包括一个主动齿轮和两个从动齿轮，齿轮耗功较大，需要喷油润滑和冷却齿轮副；级间喷油冷却容易出现油气混合不均匀，冷却效果较差而影响压缩机的效率。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的螺杆压缩机，以便克服现有螺杆压缩机存在的上述缺陷。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，可有效实现级间冷却进而提升压缩机的效率，同时流经增速齿轮的油气混合物润滑并冷去齿轮，保证齿轮的稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括第一级螺杆压缩机、级间齿轮箱、第二级螺杆压缩机；
所述第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机通过级间齿轮箱串联水平布置；所述第一级螺杆压缩机为低压级，第二级螺杆压缩机为高压级；
所述第一级螺杆压缩机包括低压级机体、低压级转子、低压级排气端体；所述低压级机体设有进气口，低压级转子包括低压级阳转子、低压级阴转子；所述低压级阳转子的两端分别设有第一转轴、第二转轴，第一转轴与驱动机构连接，第二转轴与主动齿轮连接；第一转轴与低压级机体之间设有轴承及密封件；第二转轴与低压级排气端体之间设有轴承；
所述第二级螺杆压缩机包括高压级机体、高压级转子、高压级排气端体；所述低压级机体、低压级排气端体、高压级机体、高压级排气端体依次串接；所述高压级机体与低压级排气端体之间形成级间腔室，高压级转子包括高压级阳转子、高压级阴转子；所述高压级排气端体设有排气口；所述高压级阳转子的两端分别设有第三转轴、第四转轴，第三转轴与从动齿轮连接，第四转轴可转动地设置于高压级排气端体内；第三转轴、第四转轴分别设有轴承；
所述级间齿轮箱包括齿轮箱、主动齿轮、从动齿轮，其中主动齿轮与低压级阳转子联接、从动齿轮与高压级阳转子联接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，实现第一级螺杆压缩机驱动第二级螺杆压缩机；所述高压级排气端体作为齿轮箱，主动齿轮、从动齿轮设置于低压级排气端体与高压级机体之间形成的级间腔室内；
在第一级压缩机与第二级压缩机之间设置齿轮箱，根据对应第一级转子、第二级转子的最佳齿顶速度确定主动齿轮、从动齿轮的齿轮速比，使得第一级转子与第二级转子同时以最佳齿顶速度运行，进而使得压缩机具有更高的效率；
所述齿轮箱内的变速齿轮不单起到传动的作用，同时作为机械混合器，起到级间机械混合器的功能，强化油气混合效果；从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的变速齿轮，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括第一级螺杆压缩机、级间齿轮箱、第二级螺杆压缩机；
所述第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机通过级间齿轮箱串联水平布置；所述第一级螺杆压缩机为低压级，第二级螺杆压缩机为高压级；
所述第一级螺杆压缩机包括低压级机体、低压级转子；所述第二级螺杆压缩机包括高压级机体、高压级转子、高压级排气端体；
所述级间齿轮箱包括齿轮箱、主动齿轮、从动齿轮，其中主动齿轮与低压级阳转子联接、从动齿轮与高压级阳转子联接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，实现第一级螺杆压缩机驱动第二级螺杆压缩机；
所述齿轮箱内设有机械混合器，机械混合器通过主动齿轮或/和从动齿轮设置，能伴随齿轮的转动而转动，在转动的同时将齿轮箱内的油气混合。
作为本发明的一种优选方案，所述主动齿轮或/和从动齿轮作为所述机械混合器，从而不另外设置机械混合器。
作为本发明的一种优选方案，所述齿轮箱内的变速齿轮不单起到传动的作用，同时作为机械混合器，起到级间机械混合器的功能，强化油气混合效果；从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的变速齿轮，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
作为本发明的一种优选方案，在第一级压缩机与第二级压缩机之间设置齿轮箱，根据对应第一级转子、第二级转子的最佳齿顶速度确定主动齿轮、从动齿轮的齿轮速比，使得第一级转子与第二级转子同时以最佳齿顶速度运行，进而使得压缩机具有高效率。
作为本发明的一种优选方案，所述机械混合器为搅动机构。
作为本发明的一种优选方案，所述机械混合器为甩油盘。
作为本发明的一种优选方案，从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的机械混合器，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
作为本发明的一种优选方案，所述低压级机体设有进气口，低压级转子包括低压级阳转子、低压级阴转子；所述低压级阳转子的两端分别设有第一转轴、第二转轴，第一转轴与驱动机构连接，第二转轴与主动齿轮连接；第一转轴与低压级机体之间设有轴承及密封件；第二转轴与低压级排气端体之间设有轴承。
作为本发明的一种优选方案，所述低压级机体、低压级排气端体、高压级机体、高压级排气端体依次串接；所述高压级机体与低压级排气端体之间形成级间腔室，高压级转子包括高压级阳转子、高压级阴转子；
所述高压级排气端体设有排气口；所述高压级阳转子的两端分别设有第三转轴、第四转轴，第三转轴与从动齿轮连接，第四转轴可转动地设置于高压级排气端体内；第三转轴、第四转轴分别设有轴承；
所述高压级排气端体作为齿轮箱，主动齿轮、从动齿轮设置于低压级排气端体与高压级机体之间形成的级间腔室内。
本发明的有益效果在于：本发明提出的带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，可有效实现级间冷却进而提升压缩机的效率，同时流经增速齿轮的油气混合物润滑并冷去齿轮，保证齿轮的稳定运行。
本发明设置的变速齿轮同时起到级间机械混合器的功能，从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的变速齿轮，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
此外，本发明通过在第一级压缩机与第二级压缩机之间设置齿轮箱，通过调整合适的齿轮速比而使得第一级转子与第二级转子同时以最佳齿顶速度运行，压缩机具有更高的效率。
本发明工作过程为两级压缩；结构采用分体化设计，低压级、高压级呈水平串联布置，串联分体式设计减小了单个零件的体积，大大减小了压缩机的加工成本和重量。低压级与高压级之间设置齿轮箱，采用增速齿轮用于实现低压级与高压级的速度分配。低压级与高压级之间设置齿轮箱，齿轮箱内设置一对齿轮副，齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，其中主动齿轮与低压级阳转子联接，从动齿轮与高压级阳转子联接，驱动设备驱动低压级阳转子运转时，通过齿轮同时驱动高压级阳转子运转，实现压缩机的运转。气体通过低压级压缩排往级间，并通过增速齿轮进入高压级工作腔，低压级增压后的气体和润滑油通过齿轮副时被齿轮充分搅拌，气体与润滑油充分混合，有效的实现级间冷却进而提升压缩机的效率，同时流经增速齿轮的油气混合物润滑并冷去齿轮，保证齿轮的稳定高效运行。
附图说明
图1为本发明两级螺杆压缩机的透视图。
图2为本发明两级螺杆压缩机的结构示意图。
图3为本发明两级螺杆压缩机的另一结构示意图。
图4为本发明两级螺杆压缩机的立体图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1至图4，本发明揭示了一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括第一级螺杆压缩机、级间齿轮箱、第二级螺杆压缩机。所述第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机通过级间齿轮箱串联水平布置；所述第一级螺杆压缩机为低压级，第二级螺杆压缩机为高压级。
所述第一级螺杆压缩机包括低压级机体1、低压级转子、低压级排气端体2；所述低压级机体设有进气口，低压级转子可以包括低压级阳转子5、低压级阴转子(当然也可以采取其他方式的转子个数)；所述低压级阳转子5的两端分别设有第一转轴、第二转轴，第一转轴与驱动机构连接，第二转轴与主动齿轮7连接；第一转轴与低压级机体2之间设有轴承51及密封件52；第二转轴与低压级排气端体之间设有轴承53。
所述第二级螺杆压缩机包括高压级机体3、高压级转子、高压级排气端体4；所述低压级机体1、低压级排气端体2、高压级机体3、高压级排气端体4依次串接；所述高压级机体3与低压级排气端体2之间形成级间腔室9，高压级转子包括高压级阳转子6、高压级阴转子；所述高压级排气端体4设有排气口41；所述高压级阳转子6的两端分别设有第三转轴、第四转轴，第三转轴与从动齿轮8连接，第四转轴可转动地设置于高压级排气端体4内；第三转轴、第四转轴分别设有轴承61、62。
所述级间齿轮箱包括齿轮箱、主动齿轮7、从动齿轮8，其中主动齿轮7与低压级阳转子5联接、从动齿轮8与高压级阳转子6联接，主动齿轮7与从动齿轮8相互啮合，实现第一级螺杆压缩机驱动第二级螺杆压缩机；所述高压级排气端体4作为齿轮箱，主动齿轮7、从动齿轮8设置于低压级排气端体2与高压级机体3之间形成的级间腔室9内。
在第一级压缩机与第二级压缩机之间设置齿轮箱，根据对应第一级转子、第二级转子的最佳齿顶速度确定主动齿轮、从动齿轮的齿轮速比，使得第一级转子与第二级转子同时以最佳齿顶速度运行，进而使得压缩机具有更高的效率。本实施例中，第一级转子的转速需求低于第二级转子的转速需求，因此，主动齿轮的齿轮数大于从动齿轮的齿轮数。
所述齿轮箱内的变速齿轮(主动齿轮7及从动齿轮8，当然也可以是其中一个)不单起到传动的作用，同时作为机械混合器，起到级间机械混合器的功能，强化油气混合效果；从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的变速齿轮，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
本实施例中，主动齿轮7及从动齿轮8同时作为机械混合器，不需要再设置额外的机械混合器。
本发明两级螺杆压缩机的工作过程如下：气体通过低压级机体进气口进入第一级压缩机的工作腔，被压缩成具有一定压力和温度的气体进入级间齿轮箱，通过级间喷油冷却，降低温度的气体与润滑油的混合物再次通过齿轮副进一步混合、雾化后进入第二级压缩机的工作腔，压缩后通过第二级高压级排气端体排出。
本发明提出的两级压缩螺杆压缩机采用第一级和第二级水平串联设计，级间通过一对齿轮副实现第一级对第二级的驱动，有效的实现级间冷却进，同时流经齿轮副的油气混合物在润滑并冷却齿轮副的同时进一步混合均匀，有效的提升了压缩机的效率。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，两级螺杆压缩机额外设置机械混合器，机械混合器通过主动齿轮或/和从动齿轮设置，能伴随齿轮的转动而转动，在转动的同时将齿轮箱内的油气混合。
实施例三
一种带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括第一级螺杆压缩机、级间齿轮箱、第二级螺杆压缩机；
所述第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机通过级间齿轮箱串联水平布置；所述第一级螺杆压缩机为低压级，第二级螺杆压缩机为高压级；
所述第一级螺杆压缩机包括低压级机体、低压级转子；所述第二级螺杆压缩机包括高压级机体、高压级转子、高压级排气端体；
所述级间齿轮箱包括齿轮箱、主动齿轮、从动齿轮，其中主动齿轮与低压级阳转子联接、从动齿轮与高压级阳转子联接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，实现第一级螺杆压缩机驱动第二级螺杆压缩机；
所述齿轮箱内设有机械混合器，机械混合器通过主动齿轮或/和从动齿轮设置，能伴随齿轮的转动而转动，在转动的同时将齿轮箱内的油气混合。
综上所述，本发明提出的带级间机械混合器的两级螺杆压缩机，可有效实现级间冷却进而提升压缩机的效率，同时流经增速齿轮的油气混合物润滑并冷去齿轮，保证齿轮的稳定运行。
本发明设置的变速齿轮同时起到级间机械混合器的功能，从第一级压缩机排出的具有一定压力和温度的气体与级间喷入的润滑油通过高速运转的变速齿轮，充分混合，混合后的油气混合物进入第二级螺杆压缩机，由于油的比热远大于空气，使得第二级压缩机压缩过程更接近等温过程而具有最高的效率。
此外，本发明通过在第一级压缩机与第二级压缩机之间设置齿轮箱，通过调整合适的齿轮速比而使得第一级转子与第二级转子同时以最佳齿顶速度运行，压缩机具有更高的效率。
本发明工作过程为两级压缩；结构采用分体化设计，低压级、高压级呈水平串联布置，串联分体式设计减小了单个零件的体积，大大减小了压缩机的加工成本和重量。低压级与高压级之间设置齿轮箱，采用增速齿轮用于实现低压级与高压级的速度分配。低压级与高压级之间设置齿轮箱，齿轮箱内设置一对齿轮副，齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，其中主动齿轮与低压级阳转子联接，从动齿轮与高压级阳转子联接，驱动设备驱动低压级阳转子运转时，通过齿轮同时驱动高压级阳转子运转，实现压缩机的运转。气体通过低压级压缩排往级间，并通过增速齿轮进入高压级工作腔，低压级增压后的气体和润滑油通过齿轮副时被齿轮充分搅拌，气体与润滑油充分混合，有效的实现级间冷却进而提升压缩机的效率，同时流经增速齿轮的油气混合物润滑并冷去齿轮，保证齿轮的稳定高效运行。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。